纳米云纹法,云纹法是在20世纪60年代兴起的物体表面全场变形的测量技术。从上世纪80年代以来,高频率光栅制作技术已经日趋成熟。目前高精度云纹干涉法通常使用的高密度光栅频率已达到600~2400线mm,其测量位移灵敏度比传统的云纹法高出几十倍甚至上百倍。近年来云纹法的研究热点已进入微纳尺度的变形测量,并出现与各种高分辨率电镜技术、扫描探针显微技术相结合的趋势。显微几何云纹法,在光学显微镜下通过调整放大倍数将栅线放大到频率小于40线/mm,然后利用分辨率高的感光胶片分别记录变形前后的栅线,两种栅线干涉后即可获得材料表面纳米级变形的云纹。借助纳米力学测试,可以评估材料在微观尺度下的耐磨性和耐蚀性。广西纺织纳米力学测试参考价
纳米压痕获得的材料信息也比较丰富,既可以通过静态力学性能测试获得材料的硬度、弹性模量、断裂韧性、相变(畴变) 等信息,也可以通过动态力学性能测试获得被测样品的存储模量、损耗模量或损耗因子等。另外,动态纳米压痕技术还可以实现对材料微纳米尺度存储模量和损耗模量的模量成像(modulus mapping)。图1 是美国Hysitron 公司生产的TI-900 Triboindenter 纳米压痕仪的实物图。纳米压痕作为一种较通用的微纳米力学测试方法,目前仍然有不少研究者致力于对其方法本身的改进和发展。福建纳米力学测试系统纳米力学测试能够揭示材料表面的微观结构与性能之间的关系。
光催化纳米材料在水处理中的应用,光催化微纳米材料以将废水中的有机污染物迅速转化、分解为水和二氧化碳等无害物质,有效地提高了处理效率与处理质量。人们常用的处理废水中有机物的光催化微纳米材料是N型半导体材料,较具表示性的是纳米Ti02,Ti02的发现与应用为污水中有害物质与水的完全催化分解开辟了新的道路,且不会产生二次污染,具有很高的化学稳定性与较广的作用范围。此外,在无机废水的处理中,由于纳米颗粒表面的无机物具有光化学活性,可以通过高氧化态吸附汞、银等贵微纳米材料在水处理中的应用研究,不只消除了工业废水的毒性,还可以从污水废水中回收贵金属。
在AFAM 测试系统开发方面,Hurley 等开发了一套基于快速数字信号处理的扫频模式共振频率追踪系统。这一测试系统可以根据上一像素点的接触共振频率自动调整扫描频率的上下限。随后,他们又开发出一套称为SPRITE(scanning probe resonance image tracking electronics) 的测试系统,可以同时对探针两阶模态的接触共振频率和品质因子进行成像,并较大程度上提高成像速度。Rodriguez 等开发了一种双频共振频率追踪(dual frequency resonance tracking,DFRT) 的方法,此种方法应用于AFAM 定量化成像中,可以同时获得探针的共振频率和品质因子。日本的Yamanaka 等利用PLL(phase locked loop) 电路实现了UAFM 接触共振频率追踪。纳米力学测试可以应用于纳米材料的质量控制和品质检测,确保产品符合规定的力学性能要求。
对纳米元器件的电测量——电压、电阻和电流——都带来了一些特有的困难,而且本身容易产生误差。研发涉及量子水平上的材料与元器件,这也给人们的电学测量工作带来了种种限制。在任何测量中,灵敏度的理论极限是由电路中的电阻所产生的噪声来决定的。电压噪声[1]与电阻的方根、带宽和一定温度成正比。高的源电阻限制了电压测量的理论灵敏度[2]。虽然完全可能在源电阻抗为1W的情况下对1mV的信号进行测量,但在一个太欧姆的信号源上测量同样的1mV的信号是现实的。纳米力学测试通常在真空或者液体环境下进行,以保证测试的准确性。广西纺织纳米力学测试参考价
纳米力学测试可以帮助研究人员了解纳米材料的力学性能与结构之间的关系,为纳米材料的设计和优化提供指导。广西纺织纳米力学测试参考价
采用磁力显微镜观察Sm2Co17基永磁材料表面的波纹磁畴和条状磁畴结构;使用摩擦力显微镜对计算机磁盘表面的摩擦特性进行试:利用静电力显微镜测量技术,依靠轻敲模式(Tapping mode)和抬举模式(Lift mode),用相位成像测量有机高分子膜-壳聚糖膜(CHI)的表面电荷密度空间分布等等除此之外,近年来,SPM还用于测量化学键、纳米碳管的强度,以及纳米碳管操纵力方面的测量。利用透射电子显微镜和原子力显微镜原位加载,观测单一纳米粒子链的力学属性和纳观断裂,采用扫描电镜、原子力显微镜对纳米碳管的拉伸过程及拉伸强度进行测等:基于原子力显微镜提出一种纳米级操纵力的同步测量方法,进而应用该方法,成功测量出操纵、切割碳纳米管的侧向力信息等。这些SFM技术为研究纳米粒子/分子、基体与操纵工具之间的相互作用提供较直接的原始力学信息和实验结果。广西纺织纳米力学测试参考价